KR102104971B1

KR102104971B1 - Apparatus for protecting circuit board

Info

Publication number: KR102104971B1
Application number: KR1020170121528A
Authority: KR
Inventors: 조원진
Original assignee: (주)파워브릿지
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2020-04-27
Also published as: KR20190033130A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 외부의 저온 공기를 흡입하여 고온 공기를 외부로 배출하는 제1 구역부; 회로보드부가 구비되고 상기 제1 구역부 및 외부로부터 밀폐되는 제2 구역부; 상기 제2 구역부에 구비되어 상기 제2 구역부 내부의 열을 상기 제1 구역부로 전달하는 쿨링부를 포함한다. A circuit board protection device according to an embodiment of the present invention includes a first zone portion that sucks outside low temperature air and discharges high temperature air to the outside; A circuit board portion and a first region portion and a second region portion sealed from the outside; It is provided in the second zone portion and includes a cooling unit that transfers heat inside the second zone to the first zone.

Description

Circuit board protection device {APPARATUS FOR PROTECTING CIRCUIT BOARD}

본 발명은 회로보드 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit board protection device.

일반적으로 회로보드는 바디 내부에 구비되어 다양한 쿨링 방법에 의하여 적정 동작 온도로 유지된다. In general, the circuit board is provided inside the body and is maintained at an appropriate operating temperature by various cooling methods.

회로보드에 대한 쿨링은 외부의 찬 공기를 통하여 이루어지는데, 공기가 바디 내부로 유입되는 과정에서 수분, 이물질 및 먼지 등이 유입되어 회로보드의 부식이나 단락 등을 유발할 수 있다. Cooling of the circuit board is performed through cold air from the outside, and moisture, foreign substances, and dust may be introduced in the process of air flowing into the body to cause corrosion or short circuit of the circuit board.

또한 최근들어 지구 온난화에 따라 고온다습한 기간이 증가하고 있기 때문에 회로보드의 부식 문제가 악화되고 있다.In addition, the corrosion problem of the circuit board has been exacerbated due to the recent increase in the temperature and humidity period due to global warming.

야외에 설치되는 회로보드의 경우 이러한 외부 환경에 더욱 예민하게 되며 이에 따라 외부 환경 요인의 영향을 줄일 수 있는 회로보드 보호장치에 대한 연구가 진행되고 있다. Circuit boards installed outdoors are more sensitive to such external environments, and accordingly, research is being conducted on circuit board protection devices that can reduce the influence of external environmental factors.

공개특허 10-2003-0073042 (공개일 2003년 09월 19일)Patent Publication No. 10-2003-0073042 (published September 19, 2003)

본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 습기, 먼지나 이물질과 같은 외부 환경으로부터 회로보드를 보호하기 위한 것이다. Circuit board protection device according to an embodiment of the present invention is to protect the circuit board from external environments such as moisture, dust or foreign matter.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The subject matter of the present application is not limited to the subject matter mentioned above, and another subject not mentioned will be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.

본 발명의 일측면에 따르면, 외부의 저온 공기를 흡입하여 고온 공기를 외부로 배출하는 제1 구역부; 회로보드부가 구비되고 상기 제1 구역부 및 외부로부터 밀폐되는 제2 구역부; 상기 제2 구역부에 구비되어 상기 제2 구역부 내부의 열을 상기 제1 구역부로 전달하는 쿨링부를 포함하는 회로보드 호보장치가 제공된다.According to one aspect of the invention, the first zone portion for sucking the outside of the low-temperature air to discharge the high-temperature air to the outside; A circuit board portion and a first region portion and a second region portion sealed from the outside; A circuit board protection device including a cooling unit provided in the second zone portion and transferring heat inside the second zone portion to the first zone portion is provided.

본 발명의 일측면에 따른 회로보드 호보장치는 상기 제2 구역부 또는 상기 회로보드부의 온도를 센싱하는 센싱부; 상기 제2 구역부나 상기 회로보드부의 온도가 제1 기준 온도 이하일 경우 상기 회로보드부 또는 제2 구역부에 열을 가하는 보드 히팅부; 상기 보드 히팅부에 전원을 공급하고 정전 시에 상기 회로보드부에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.Circuit board protection device according to an aspect of the present invention includes a sensing unit for sensing the temperature of the second zone or the circuit board; A board heating unit that applies heat to the circuit board or the second zone when the temperature of the second zone or the circuit board is below a first reference temperature; A battery unit for supplying power to the board heating unit and supplying power to the circuit board unit in the event of a power failure may be further included.

상기 쿨링부의 일측은 상기 제1 구역부에 있고 상기 쿨링부의 일측 맞은 편의 상기 쿨링부 타측은 상기 제2 구역부에 있으며, 상기 쿨링부는 상기 쿨링부의 일측에서 상기 쿨링부의 타측 사이의 공기 이동을 막을 수 있다. One side of the cooling unit is in the first zone, the other side of the cooling unit opposite the cooling unit is in the second zone, and the cooling unit can prevent air movement between the other side of the cooling unit from one side of the cooling unit. have.

상기 제2 구역부에 상기 제2 구역부의 공기를 순환시키는 쿨링팬이 구비될 수 있다. A cooling fan for circulating air in the second zone may be provided in the second zone.

상기 제1 구역부의 공기는 유입홀을 통하여 유입되어 유출홀로 배출되는 경로로 이동하며, 상기 제2 구역부의 공기는 내부에서 순환할 수 있다. The air in the first zone moves through a path that flows through the inlet hole and is discharged to the outlet hole, and the air in the second zone may circulate therein.

본 발명의 일측면에 따른 회로보드 보호장치는 상기 제2 구역부의 온도나 상기 배터리부의 온도가 제2 기준 온도 이하일 경우, 상기 배터리부로부터 공급된 전원을 통하여 상기 배터리부에 열을 가하는 배터리 히팅부를 더 포함할 수 있다. The circuit board protection device according to an aspect of the present invention, when the temperature of the second zone portion or the temperature of the battery portion is equal to or less than the second reference temperature, a battery heating unit that applies heat to the battery unit through power supplied from the battery unit It may further include.

본 발명의 일측면에 따른 회로보드 보호장치는 상기 센싱부는 상기 회로보드부에 흐르는 전류를 센싱하는 전류 센서를 더 포함하고, 상기 전류가 기준값보다 클 경우 상기 보드 히팅부의 열 공급이 감소하거나 중단될 수 있다. The circuit board protection device according to an aspect of the present invention further includes a current sensor for sensing the current flowing through the circuit board part, and when the current is greater than a reference value, the heat supply of the board heating part is reduced or stopped. You can.

상기 배터리부는 복수의 배터리와 상기 복수의 배터리가 삽입되는 배터리 홀더를 포함하며, 서로 인접한 상기 배터리 홀더들 사이에 상기 배터리 히팅부의 제1 히터가 삽입될 수 있다. The battery unit includes a plurality of batteries and a battery holder into which the plurality of batteries are inserted, and a first heater of the battery heating unit may be inserted between the battery holders adjacent to each other.

상기 배터리 히팅부는 상기 배터리부의 외측면에 구비된 제2 히터를 더 포함하며, 상기 제1 히터에 공급되는 전류의 크기는 상기 제2 히터에 공급되는 전류의 크기보다 클 수 있다. The battery heating unit further includes a second heater provided on the outer surface of the battery unit, and the size of the current supplied to the first heater may be greater than the size of the current supplied to the second heater.

상기 배터리 홀더에 홀이나 홈이 형성될 수 있다. Holes or grooves may be formed in the battery holder.

상기 배터리 히팅부는, 상기 배터리부의 복수의 배터리가 삽입되며 상기 배터리부로부터 공급된 전원에 의하여 히팅되는 배터리 히팅 홀더를 포함할 수 있다. The battery heating unit may include a battery heating holder into which a plurality of batteries are inserted and heated by power supplied from the battery unit.

상기 배터리 히팅 홀더에 홀이나 홈이 형성될 수 있다. Holes or grooves may be formed in the battery heating holder.

상기 배터리 히팅부는 상기 배터리부로부터의 전원 공급에 따라 열을 방출하는 면상 발열체를 포함하며, 상기 인접한 면상 발열체들 사이에 상기 배터리부의 배터리가 배치될 수 있다. The battery heating unit includes a planar heating element that dissipates heat according to power supply from the battery unit, and a battery of the battery unit may be disposed between the adjacent planar heating elements.

상기 제2 기준 온도는 상기 배터리부의 정상 동작 가능 온도와 같거나 높고 0℃ 보다 낮을 수 있다. The second reference temperature may be equal to or higher than a normal operating temperature of the battery unit and lower than 0 ° C.

본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 외부 공기가 유입되는 제1 구역부와 내부 공기가 순환하는 제2 구역부를 통하여 회로보드를 쿨링시킴으로써 습기, 먼지나 이물질과 같은 외부 환경으로부터 회로보드를 보호할 수 있다. The circuit board protection device according to an embodiment of the present invention cools the circuit board through a first zone in which external air is introduced and a second zone in which internal air circulates, thereby protecting the circuit board from external environments such as moisture, dust, or foreign matter. Can protect.

본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present application are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치의 비교예를 나타낸다.
도 4 내지 도 8은 배터리부와 배터리 히팅부의 일례를 나타낸다.
도 9는 보호 제어부에 의한 히팅 과정의 일례를 나타낸다.
도 10은 배터리부의 일례를 나타낸다. 1 shows a circuit board protection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a circuit board protection device according to an embodiment of the present invention.
3 shows a comparative example of a circuit board protection device according to an embodiment of the present invention.
4 to 8 show an example of a battery unit and a battery heating unit.
9 shows an example of a heating process by the protection control unit.
10 shows an example of a battery unit.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described to more easily disclose the contents of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the attached drawings, and it is easily carried out by those skilled in the art. You will know.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 바디(110), 센싱부(120), 보드 히팅부(130) 및 배터리부(140)를 포함한다. 1 and 2 show a circuit board protection device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the circuit board protection device according to an embodiment of the present invention includes a body 110, a sensing unit 120, a board heating unit 130, and a battery unit 140.

바디(110)는 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113)를 포함한다. 제1 구역부(111)는 외부의 저온 공기를 흡입하여 고온 공기를 외부로 배출한다. 제2 구역부(113) 내부에는 회로보드부(150)가 구비되고, 제2 구역부(113)는 제1 구역부(111) 및 외부로부터 밀폐된다. 이 때 제2 구역부(113) 내부에는 내부의 열을 제1 구역부(111)로 전달하는 쿨링부(160)가 구비된다. The body 110 includes a first zone 111 and a second zone 113. The first zone 111 sucks the outside cold air and discharges the hot air to the outside. The circuit board 150 is provided inside the second zone 113, and the second zone 113 is sealed from the first zone 111 and the outside. At this time, a cooling unit 160 is provided inside the second zone 113 to transfer internal heat to the first zone 111.

회로보드부(150)의 목적은 다양할 수 있다. 예를 들어, 회로보드부(150)는 IOT(Internet Of Thing) 시스템의 일부일 수 있고, 5G 기지국과 같은 이동통신망의 일부일 수도 있으며, 사이니지(Signage)와 같은 옥외 디스플레이 장치를 위한 것일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The purpose of the circuit board 150 may be various. For example, the circuit board unit 150 may be part of an Internet of Thing (IOT) system, may be part of a mobile communication network such as a 5G base station, or may be for an outdoor display device such as a signage. It is not limited.

회로보드부(150)는 각 목적들의 구현을 위한 동작 보드와 전원 공급 보드를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 회로보드부(150)는 하나의 회로 보드에 구현될 수 있으나 복수의 회로 보드에 구현될 수도 있다. The circuit board unit 150 may include an operation board and a power supply board for realizing each purpose, but is not limited thereto. The circuit board unit 150 may be implemented on one circuit board, but may also be implemented on a plurality of circuit boards.

본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 외부에 설치될 수 있으며, 이에 따라 온도나 습도 등에 영향을 받을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 외부의 공기가 유입 및 유출되는제1 구역부(111)와 내부의 공기가 순환되는 제2 구역부(113)를 포함함으로써 제2 구역부(113)에 습기가 침입하는 것이 방지되어 습기 유입에 따른 회로보드부(150)의 부식 등을 방지할 수 있다. The circuit board protection device according to the embodiment of the present invention may be installed outside, and thus may be affected by temperature or humidity. The circuit board protection device according to an embodiment of the present invention includes a first zone portion 111 through which external air flows in and out, and a second zone portion 113 through which internal air circulates. ) Is prevented from invading moisture, thereby preventing corrosion of the circuit board 150 due to moisture inflow.

또한 제2 구역부(113)는 내부의 공기 순환에 의하여 쿨링되므로 외부의 먼지나 이물질이 제2 구역부(113)에 유입되기 어렵기 때문에 회로보드부(150)의 오동작이나 고장 등이 방지될 수 있다. In addition, since the second zone portion 113 is cooled by the circulation of air inside, it is difficult for external dust or foreign matter to flow into the second zone portion 113, thereby preventing malfunction or failure of the circuit board 150. You can.

센싱부(120)는 제2 구역부(113) 또는 회로보드부(150)의 온도를 센싱한다. 보호 제어부(180)는 센싱부(120)로부터 온도 관련 정보를 입력받아 보드 히팅부(130)의 히팅 동작을 제어할 수 있다. The sensing unit 120 senses the temperature of the second zone unit 113 or the circuit board unit 150. The protection control unit 180 may receive temperature-related information from the sensing unit 120 and control the heating operation of the board heating unit 130.

이를 위하여 센싱부(120)는 보드 온도 센서(121)를 포함할 수 있다. 보드 온도 센서(121)는 회로보드부(150)에 구비될 수도 있고 회로보드부(150)와 인접하도록 이격설치될 수도 있다. To this end, the sensing unit 120 may include a board temperature sensor 121. The board temperature sensor 121 may be provided in the circuit board part 150 or may be spaced apart to be adjacent to the circuit board part 150.

보드 히팅부(130)는 제2 구역부(113)나 회로보드부(150)의 온도가 제1 기준 온도 이하일 경우 회로보드부(150) 또는 제2 구역부(113)에 열을 가한다. 제1 기준 온도는 회로보드부(150)의 동작이나 시동에 필요한 온도이며, 영하 10도 또는 영하 20도 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The board heating unit 130 applies heat to the circuit board unit 150 or the second zone unit 113 when the temperature of the second zone unit 113 or the circuit board unit 150 is lower than or equal to the first reference temperature. The first reference temperature is a temperature required for operation or start-up of the circuit board unit 150, but may be 10 degrees below zero or 20 degrees below zero, but is not limited thereto.

회로보드부(150)의 온도나 제2 구역부(113)의 온도가 제1 기준 온도 이하가 될 경우 회로보드부(150)의 동작이나 회로보드부(150)의 시동이 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다. If the temperature of the circuit board 150 or the temperature of the second zone 113 becomes less than or equal to the first reference temperature, the operation of the circuit board 150 or the start of the circuit board 150 may not be normally performed. have.

보드 히팅부(130)는 제1 기준 온도 이하일 때 열을 가함으로써 회로보드부(150)가 콜드 러닝(cold running) 또는 코드 스타팅(cold starting)이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. The board heating unit 130 may allow the circuit board 150 to be cold running or cold starting by applying heat when the temperature is lower than the first reference temperature.

배터리부(140)는 보드 히팅부(130)에 전원을 공급하고 정전 시에 회로보드부(150)에 전원을 공급할 수 있다. 도 1의 배터리부(140)의 설치 위치는 일례일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 배터리부(140)에 대해서는 이후에 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. The battery unit 140 may supply power to the board heating unit 130 and supply power to the circuit board unit 150 during a power failure. The installation location of the battery unit 140 in FIG. 1 is only an example, and is not limited thereto. The battery unit 140 will be described in detail later with reference to the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 쿨링부(160)의 일측은 제1 구역부(111)에 있고 쿨링부(160)의 일측 맞은 편의 쿨링부(160) 타측은 제2 구역부(113)에 있으며, 쿨링부(160)는 쿨링부(160)의 일측에서 쿨링부(160)의 타측 사이의 공기 이동을 막을 수 있다.As shown in FIG. 1, one side of the cooling unit 160 is in the first zone 111 and the other side of the cooling unit 160 opposite the one side of the cooling unit 160 is in the second zone 113. , The cooling unit 160 may prevent air movement between one side of the cooling unit 160 and the other side of the cooling unit 160.

본 발명의 실시예와 다르게 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113)가 분리벽(115)에 의하여 분리되고, 쿨링부(160)가 분리벽(115)에 접촉되어 있다면 쿨링부(160)의 열전달이 분리벽(115)에 의하여 방해받을 수 있으므로 쿨링 효율이 저하될 수 있다. Unlike the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the first zone 111 and the second zone 113 are separated by the separation wall 115, and the cooling unit 160 is separated from the separation wall ( If it is in contact with 115), the heat transfer of the cooling unit 160 may be disturbed by the separation wall 115, so the cooling efficiency may be reduced.

본 발명의 실시예의 경우, 쿨링부(160)가 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113)에 걸쳐 있으므로 제2 구역부(113)의 열을 쿨링부(160)를 통하여 효율적으로 제1 구역부(111)에 전달할 수 있다. In the case of the embodiment of the present invention, since the cooling unit 160 spans the first zone 111 and the second zone 113, the heat of the second zone 113 is efficiently passed through the cooling zone 160. It can be delivered to the first zone 111.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113)는 쿨링부(160)와 분리벽(115)에 의하여 구획될 수 있다. 앞서 설명된 바와같이, 제2 구역부(113)는 습기, 먼지나 이물질 등의 유입을 막을 수 있어야 하므로 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113)에 걸쳐 있는 쿨링부(160)는 제1 구역부(111)와 제2 구역부(113) 사이의 공기 이동을 막을 수 있어야 한다. As illustrated in FIG. 1, the first zone 111 and the second zone 113 may be partitioned by the cooling unit 160 and the separation wall 115. As described above, since the second zone portion 113 must be able to prevent the inflow of moisture, dust, or foreign substances, the cooling unit 160 that spans the first zone 111 and the second zone 113 Is to be able to prevent air movement between the first zone 111 and the second zone 113.

한편, 제2 구역부(113)에 제2 구역부(113)의 공기를 순환시키는 쿨링팬(165)이 구비될 수 있다. 쿨링팬(165)은 제2 구역부(113) 내부의 공기 순환을 촉진시켜 제2 구역부(113)의 공기가 가지고 있는 열이 쿨링부(160)로 원활하게 전달될 수 있도록 할 수 있다.Meanwhile, a cooling fan 165 that circulates air in the second zone 113 may be provided in the second zone 113. The cooling fan 165 may promote air circulation inside the second zone portion 113 so that the heat of the air in the second zone portion 113 can be smoothly transferred to the cooling unit 160.

쿨링팬(165)이 습기, 먼지 및 이물질의 유입이 어려운 제2 구역부(113)에 설치되므로 이들로부터 영향을 덜 받으므로 쿨링팬(165)의 오작동 또는 고장 등의 가능성이 줄어들 수 있다. Since the cooling fan 165 is installed in the second zone 113 where moisture, dust, and foreign matter are difficult to flow in, the possibility of malfunction or malfunction of the cooling fan 165 may be reduced because it is less affected by them.

쿨링팬(165)은 도 1에 도시된 것처럼 쿨링부(160)의 타측에 접촉하게 설치되거나 쿨링부(160)의 타측과 마주보도록 설치될 수 있다. 이에 따라 제2 구역부(113)의 순환 공기가 쿨링부(160) 타측의 냉각핀과 부딪히므로 열전달 효율이 증가할 수 있다.The cooling fan 165 may be installed to contact the other side of the cooling unit 160 as shown in FIG. 1 or may be installed to face the other side of the cooling unit 160. Accordingly, since the circulation air of the second zone portion 113 collides with the cooling fin on the other side of the cooling portion 160, heat transfer efficiency may increase.

한편, 제1 구역부(111)의 공기는 유입홀(117)을 통하여 유입되어 유출홀(119)로 배출되는 경로로 이동하며, 제2 구역부(113)의 공기는 내부에서 순환할 수 있다. 제2 구역부(113)의 열은 쿨링부(160)를 통하여 제1 구역부(111)로 전달되며, 제1 구역부(111)의 열은 유입홀(117)에서 유출홀(119)로 이동하는 공기에 의하여 외부로 배출될 수 있다. 제1 구역부(111)에는 공기의 유입을 위한 흡입용 팬(118)이 구비될 수 있다. On the other hand, the air of the first zone portion 111 flows through the inflow hole 117 and flows through the path discharged to the outflow hole 119, and the air of the second zone portion 113 can circulate therein . The heat of the second zone 113 is transferred to the first zone 111 through the cooling unit 160, and the heat of the first zone 111 is transferred from the inlet hole 117 to the outlet hole 119. It can be discharged outside by moving air. A suction fan 118 for the inflow of air may be provided in the first zone 111.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 회로보드 보호장치는 배터리 히팅부(170)를 더 포함할 수 있다. 배터리 히팅부(170)는 제2 구역부(113)의 온도나 배터리부(140)의 온도가 제2 기준 온도 이하일 경우, 배터리부(140)로부터 공급된 전원을 통하여 배터리부(140)에 열을 가할 수 있다. 이 때 제1 기준 온도와 제2 기준 온도는 서로 같거나 다를 수 있다.Meanwhile, the circuit board protection device according to an embodiment of the present invention may further include a battery heating unit 170. The battery heating unit 170 heats the battery unit 140 through power supplied from the battery unit 140 when the temperature of the second zone 113 or the temperature of the battery unit 140 is equal to or less than the second reference temperature. Can be added. In this case, the first reference temperature and the second reference temperature may be the same or different from each other.

배터리부(140)의 온도가 낮을 경우 배터리부(140)의 충방전 성능이 하락할 수 있으며 이에 따라 배터리부(140)의 전원 백업 기능이 안정적으로 이루어지지 않을 수 있다. When the temperature of the battery unit 140 is low, charging and discharging performance of the battery unit 140 may decrease, and accordingly, a power backup function of the battery unit 140 may not be stably performed.

이 때 제2 기준 온도는 배터리부(140)의 정상 동작 가능 온도와 같거나 높고 0℃ 보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 리튬이온 배터리는 -20도까지는 60% 정도의 용량을 가지고 있으나 그 이하로 내려가면 용량이 급격히 줄어들기 때문에 -20도가 되면 프리히팅되기 시작할 수 있다.At this time, the second reference temperature may be equal to or higher than the normal operating temperature of the battery unit 140 and lower than 0 ° C. For example, a lithium-ion battery has a capacity of about 60% up to -20 degrees, but when it goes below it, the capacity rapidly decreases, so it can start preheating at -20 degrees.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리부(140)는 복수의 배터리(141)와 복수의 배터리(141)가 삽입되는 배터리 홀더(battery holder)(143)를 포함할 수 있다. 배터리 홀더(143)에는 배터리(141)가 삽입될 수 있는 배터리용 홀(145)이 마련될 수 있으며, 배터리용 홀(145)에 배터리(141)가 삽입될 수 있다. 배터리 홀더(145)의 재질은 플라스틱, 금속 또는 탄소나노튜브 분산재가 도포된 플라스틱일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 4 and 5, the battery unit 140 may include a plurality of batteries 141 and a battery holder 143 into which the plurality of batteries 141 are inserted. The battery holder 143 may be provided with a battery hole 145 into which the battery 141 can be inserted, and a battery 141 may be inserted into the battery hole 145. The material of the battery holder 145 may be plastic, metal, or plastic coated with a carbon nanotube dispersion material, but is not limited thereto.

배터리(141)의 양극과 음극은 버스 바(bus bar)(147)에 의하여 연결될 수 있다. 또한 서로 인접한 배터리 홀더(143)들 사이에 배터리 히팅부(170)의 제1 히터(171)가 삽입될 수 있다. 이 때 제1 히터(171)는 면상 발열체일 수 있으며, 면상 발열체의 표면에 탄소 나노 튜브가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The positive electrode and the negative electrode of the battery 141 may be connected by a bus bar 147. In addition, the first heater 171 of the battery heating unit 170 may be inserted between the battery holders 143 adjacent to each other. At this time, the first heater 171 may be a planar heating element, and carbon nanotubes may be formed on the surface of the planar heating element, but is not limited thereto.

배터리부(140)나 제2 구역부(113)의 온도가 과도하게 낮을 경우 배터리 히팅부(170)가 배터리부(140)에 대하여 열을 공급하게 되는데, 배터리 히팅부(170)가 배터리부(140)의 외측에만 열을 가할 경우 배터리 홀더(143) 사이에는 열이 가해지지 않아 배터리부(140)의 온도가 신속하게 상승하지 않을 수 있다. When the temperature of the battery unit 140 or the second zone 113 is excessively low, the battery heating unit 170 supplies heat to the battery unit 140, but the battery heating unit 170 When heat is applied only to the outside of 140, heat is not applied between the battery holders 143, so that the temperature of the battery unit 140 may not rapidly rise.

본 발명의 실시예에서와 같이 배터리 홀더(143) 사이에 제1 히터(171)가 배치되고 제1 히터(171)의 양측면에 배터리 홀더(143)가 접촉되므로 필요에 따라 배터리부(140)의 온도가 적정 수준까지 신속하게 상승할 수 있다. As in the embodiment of the present invention, since the first heater 171 is disposed between the battery holders 143 and the battery holders 143 are contacted on both sides of the first heater 171, the battery unit 140 may be used if necessary. The temperature can quickly rise to an appropriate level.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 히팅부(170)는 배터리부(140)의 외측면에 구비된 제2 히터(173)를 더 포함할 수 있으며, 제1 히터(171)에 공급되는 전류의 크기는 제2 히터(173)에 공급되는 전류의 크기보다 클 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5, the battery heating unit 170 may further include a second heater 173 provided on the outer surface of the battery unit 140, and supplied to the first heater 171 The magnitude of the current may be larger than the magnitude of the current supplied to the second heater 173.

즉, 제2 히터(173)의 발열량이 배터리 홀더(143) 사이에 삽입되어 있는 제1 히터(171)의 발열량에 비하여 작을 수 있다. 제1 히터(171) 주변의 배터리 홀더(143)에 의하여 제1 히터(171)의 열이 재빠르게 흡수되어 퍼져버리기 때문에 제1 히터(171) 주변의 배터리 홀더(143)의 온도가 상대적으로 천천히 상승할 수 있다. That is, the amount of heat generated by the second heater 173 may be smaller than the amount of heat generated by the first heater 171 inserted between the battery holders 143. Since the heat of the first heater 171 is quickly absorbed and spread by the battery holder 143 around the first heater 171, the temperature of the battery holder 143 around the first heater 171 is relatively slow. Can rise.

이에 비하여 제2 히터(173)는 배터리 홀더(143)뿐만 아니라 단열 기능을 하는 외부 공기와도 접촉하기 때문에 제2 히터(173)의 열이 배터리 홀더(143) 쪽으로 집중되어 배터리 홀더(143)의 온도가 상대적으로 빠르게 상승할 수 있다. On the other hand, since the second heater 173 contacts not only the battery holder 143 but also external air having an insulating function, heat from the second heater 173 is concentrated toward the battery holder 143 so that the battery heater 143 The temperature can rise relatively quickly.

한편, 배터리 홀더(143)에 배터리 홀(145)과 더불어 홀이나 홈(143H)이 더 형성될 수 있다. 배터리 홀더(143)에 홀이나 홈(143H)을 형성함에 따라 thermal mass가 줄어들어 홀이나 홈(143H) 주변의 배터리 홀더(143) 재질에 열이 집중되어 배터리 홀더(143)의 온도가 신속하게 상승할 수 있다. Meanwhile, a hole or a groove 143H may be further formed in the battery holder 143 together with the battery hole 145. As the hole or groove 143H is formed in the battery holder 143, the thermal mass decreases, and heat is concentrated in the material of the battery holder 143 around the hole or groove 143H, so that the temperature of the battery holder 143 rapidly rises. can do.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 히팅부(170)는 배터리부(140)의 복수의 배터리(141)가 삽입되며 배터리부(140)로부터 공급된 전원에 의하여 히팅되는 배터리 히팅 홀더(149)를 포함할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 7, the battery heating unit 170 is inserted into a plurality of batteries 141 of the battery unit 140 and the battery heating holder 149 is heated by the power supplied from the battery unit 140 ).

즉, 도 5에 도시된 배터리부(140)의 경우, 배터리 홀더(143)와 별개의 제1 히터(171) 및 제2 히터(173)가 구비되나, 도 7의 배터리부(140)의 경우, 배터리 히팅 홀더(149) 자체가 전원의 공급에 따라 열을 방출하는 저항 발열체의 역할을 수행할 수 있다. 도 7에서는 개별 배터리 홀더(143)가 이격되어 있는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않으며 배터리 홀더(143)가 서로 붙어 있을 수도 있다. That is, in the case of the battery unit 140 shown in FIG. 5, a first heater 171 and a second heater 173 separate from the battery holder 143 are provided, but in the case of the battery unit 140 of FIG. 7 , The battery heating holder 149 itself may serve as a resistance heating element that emits heat according to the supply of power. In FIG. 7, the individual battery holders 143 are illustrated as being spaced apart, but the present invention is not limited thereto, and the battery holders 143 may be attached to each other.

또한 배터리 히팅 홀더(149)에 홀이나 홈(149H)이 형성되어 있을 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 배터리 홀더(143)에 형성된 홀이나 홈을 통하여 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략된다. In addition, a hole or a groove 149H may be formed in the battery heating holder 149, and the description thereof will be omitted because it was previously described through a hole or groove formed in the battery holder 143.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 히팅부(170)는 배터리부(140)로부터의 전원 공급에 따라 열을 방출하는 면상 발열체(175)를 포함하며, 인접한 면상 발열체(175)들 사이에 배터리부(140)의 배터리(141)가 배치될 수 있다. 이 때 면상 발열체(175)의 표면에 탄소 나노 튜브가 형성될 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 8, the battery heating unit 170 includes a planar heating element 175 for dissipating heat according to the power supply from the battery unit 140, between adjacent planar heating elements 175 The battery 141 of the battery unit 140 may be disposed. At this time, carbon nanotubes may be formed on the surface of the planar heating element 175.

도 8의 배터리부(140)가 앞서 설명된 배터리부(140)와 다른 점은 배터리 홀더(143)나 배터리 히팅 홀더(149) 없이 정렬된 배터리(141) 사이에 면상 발열체(175)가 배치된다는 점이다. The difference between the battery unit 140 of FIG. 8 and the battery unit 140 described above is that the planar heating element 175 is disposed between the battery 141 arranged without the battery holder 143 or the battery heating holder 149. It is a point.

도 8에는 도시되어 있지 않으나 정렬된 배터리(141)의 위치 고정을 위하여 배터리부(140)의 외측면을 플렉서블한 재질의 고정 수단으로 감쌀 수 있다. Although not shown in FIG. 8, the outer surface of the battery unit 140 may be wrapped with a flexible material fixing means to fix the position of the aligned battery 141.

이상에서 설명된 배터리 히팅부(170)의 히팅 타이밍을 위하여 센싱부(120)는 배터리 온도 센서(123)를 더 포함할 수 있다. 이 때 배터리 온도 센서(123)는 배터리부(140)의 일측면에 구비될 수도 있고 배터리부(140)에 인접하도록 구비될 수도 있다. For the heating timing of the battery heating unit 170 described above, the sensing unit 120 may further include a battery temperature sensor 123. At this time, the battery temperature sensor 123 may be provided on one side of the battery unit 140 or may be provided adjacent to the battery unit 140.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 센싱부(120)는 회로보드부(150)에 흐르는 전류를 센싱하는 전류 센서(125)를 더 포함할 수 있다. 이 때 전류가 기준값보다 클 경우 보드 히팅부(130)의 열 공급이 감소하거나 중단될 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the sensing unit 120 may further include a current sensor 125 that senses a current flowing through the circuit board unit 150. At this time, if the current is greater than the reference value, the heat supply of the board heating unit 130 may be reduced or stopped.

전류의 측정은 회로보드부(150)의 동작이 정상적으로 이루어지는지 확인하기 위한 것으로 쇼트(short) 등의 원인으로 과전류가 흐를 경우 회로보드부(150)가 과열될 수 있으며 이 때 회로보드부(150)에 대한 히팅이 이루어질 경우 화재의 위험이 있을 수 있다. 따라서 과도한 전류가 흐를 경우 회로보드부(150)에 대한 히팅을 중지함으로써 화재 등의 위험을 방지할 수 있다. The measurement of the current is to check whether the operation of the circuit board 150 is normally performed. If an overcurrent flows due to a short or the like, the circuit board 150 may overheat, and at this time, the circuit board 150 ) May be a fire hazard. Therefore, when an excessive current flows, it is possible to prevent a danger such as fire by stopping heating to the circuit board unit 150.

도 9는 보호 제어부(180)에 의한 히팅 과정의 일례를 나타낸다. 보호 제어부(180)는 전류 센서(125) 및 보드 온도 센서(121)로부터 회로보드부(150)의 전류 및 온도가 각각 3Amp 및 -10도 이상인지를 판단한다. 전류가 3Amp 이상이면 과전류 상태이기 때문에 히팅 동작은 이루어지지 않는다. 9 shows an example of a heating process by the protection control unit 180. The protection control unit 180 determines whether the current and temperature of the circuit board unit 150 are greater than or equal to 3 amps and -10 degrees, respectively, from the current sensor 125 and the board temperature sensor 121. If the current is 3 Amp or more, the heating operation is not performed because it is in an overcurrent state.

또한 온도가 -10 도 이상이면 회로보드부(150)의 온도가 적정 상태이기 때문에 역시 히팅 동작은 이루어지지 않는다. 이 때 전류의 기준 크기 및 기준 온도는 도 9에 한정되지 않는다. In addition, when the temperature is -10 degrees or higher, the heating operation is not performed because the temperature of the circuit board 150 is in an appropriate state. At this time, the reference size and reference temperature of the current are not limited to FIG. 9.

만약 회로보드부(150)의 전류 및 온도가 각각 3Amp 및 -10도보다 작거나 낮으면 히팅 동작이 이루어질 수 있다. 히팅은 회로보드부(150)의 온도가 섭씨 0도가 될 때까지 이루어질 수 있다. If the current and temperature of the circuit board 150 are smaller or lower than 3 Amp and -10 degrees, respectively, a heating operation may be performed. Heating may be performed until the temperature of the circuit board 150 becomes 0 degrees Celsius.

온도가 섭씨 0도가 되지 않을 경우 히팅 동작이 2분 이상 진행되면 히팅 동작이 중지될 수 있다. 상기 2분은 초기 기동점검 시간(TBD)에 해당되는 것으로 회로보드부(150)의 스타팅 시에 회로보드부(150)의 동작이 정상적으로 이루어질 수 있는지 체크하는 시간일 수 있다. 이와 같은 초기 기동점검 시간(TBD) 역시 경우에 따라 달라질 수 있다.If the temperature does not reach 0 degrees Celsius, the heating operation may be stopped when the heating operation is performed for 2 minutes or more. The 2 minutes corresponds to the initial startup check time (TBD) and may be a time to check whether the operation of the circuit board 150 can be normally performed when the circuit board 150 is started. The initial startup check time (TBD) may also vary depending on the case.

도 10의 배터리부(140) 구성의 일례를 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리부(140)의 AC-DC Charger는 AC 전원을 배터리(141) 충전에 적합한 DC 전원으로 변환한다. 스위치는 배터리(141)의 방전 경로와 충전 경로를 설정한다. 배터리(141)가 방전되는 경우 DC-DC 컨버터는 배터리(141) DC 전원을 부하에 공급할 적정 DC 전원으로 변환할 수 있다. An example of the configuration of the battery unit 140 in FIG. 10 is shown. 10, the AC-DC charger of the battery unit 140 converts AC power into DC power suitable for charging the battery 141. The switch sets a discharge path and a charging path of the battery 141. When the battery 141 is discharged, the DC-DC converter may convert the DC power of the battery 141 into an appropriate DC power to supply to the load.

보호 제어부(180)는 DC Power line을 통하여 공급된 DC 전원을 스위치를 통하여 배터리(141)로 공급할 수 있다. 또한 센싱부(120)로부터의 신호나 비상 동작 신호 등의 입력에 따라 스위치의 충방전 스위칭 동작을 제어할 수 있다.The protection control unit 180 may supply DC power supplied through the DC power line to the battery 141 through a switch. In addition, the charging and discharging switching operation of the switch may be controlled according to an input from the sensing unit 120, such as a signal or an emergency operation signal.

배터리 프로텍션 회로는 비상시 배터리(141) 보호를 위해 배터리(141)에 공급되는 전원을 차단하여 배터리(141)의 충전 동작을 정지시킬 수 있다. The battery protection circuit may stop the charging operation of the battery 141 by cutting off the power supplied to the battery 141 to protect the battery 141 in an emergency.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the embodiments described above are those with ordinary knowledge in the art. It is self-evident. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be changed within the scope of the appended claims and their equivalents.

바디(110) 제1 구역부(111)
제2 구역부(113) 분리벽(115)
유입홀(117) 센싱부(120),
보드 온도 센서(121) 배터리 온도 센서(123)
전류 센서(125) 보드 히팅부(130)
배터리부(140) 배터리(141)
배터리 홀더(143) 배터리용 홀(145)
버스 바(bus bar)(147) 배터리 히팅 홀더(149)
회로보드부(150) 쿨링부(160)
쿨링팬(165) 배터리 히팅부(170)
제1 히터(171) 제2 히터(173)
면상 발열체(175) 유출홀(119)
보호 제어부(180) 흡입용 팬(118)Body 110 first zone 111
The second zone 113, the separation wall 115
Inlet hole 117 sensing unit 120,
Board Temperature Sensor (121) Battery Temperature Sensor (123)
Current sensor 125 board heating section 130
Battery unit 140 Battery (141)
Battery holder (143) Battery hole (145)
Bus bar (147) Battery heating holder (149)
Circuit board part 150 Cooling part 160
Cooling fan (165) Battery heating unit (170)
First heater 171 Second heater 173
Planar heating element (175) Outflow hole (119)
Protection control unit 180 suction fan 118

Claims

Separation of the first zone portion for sucking the outside cold air and discharging the hot air to the outside, the first zone portion and the second zone portion sealed from the outside, and the first zone portion and the second zone portion A body having a wall;
A circuit board portion provided in the second zone portion;
A cooling unit provided on the separation wall to transfer heat inside the second zone to the first zone;
A sensing unit provided in the second zone, and sensing a temperature of the second zone or the circuit board;
A board heating unit which is provided in the second zone, and which heats the circuit board or the second zone when the temperature of the second zone or the circuit board is below a first reference temperature;
A battery unit provided in the second zone, and supplying power to the board heating unit and supplying power to the circuit board in the event of a power failure;
When the temperature of the second zone portion or the temperature of the battery portion is below the second reference temperature, and includes a battery heating unit for applying heat to the battery unit through the power supplied from the battery unit,
The circuit board protection device according to claim 1, wherein the air in the first zone moves through the inlet hole and flows into the outlet hole, and the air in the second zone circulates inside the second zone.

delete

According to claim 1,
One side of the cooling portion is in the first zone portion, and the other side of the cooling portion opposite to one side of the cooling portion is in the second zone portion,
The cooling unit circuit board protection device, characterized in that to prevent air movement between the other side of the cooling unit from one side of the cooling unit.

The method of claim 1 or 3,
A circuit board protection device further comprising a cooling fan for circulating air in the second zone.

delete

The method of claim 1 or 3,
The sensing unit further includes a current sensor for sensing the current flowing in the circuit board unit,
When the current is greater than the reference value, the circuit board protection device, characterized in that the heat supply of the board heating portion is reduced or stopped.

The method of claim 1 or 3,
The battery unit includes a plurality of batteries and a battery holder into which the plurality of batteries are inserted,
The battery heating unit circuit board protection device, characterized in that it comprises a first heater inserted between the battery holders adjacent to each other.

The method of claim 8,
The battery heating unit further includes a second heater provided on the outer surface of the battery unit,
The circuit board protection device, characterized in that the size of the current supplied to the first heater is larger than the size of the current supplied to the second heater.

delete

The method of claim 1 or 3,
The battery heating unit,
A circuit board protection device comprising a plurality of batteries inserted in the battery unit and a battery heating holder heated by power supplied from the battery unit.

delete

The method of claim 1 or 3,
The battery heating unit includes a planar heating element that discharges heat according to the power supply from the battery unit,
A circuit board protection device, characterized in that the battery of the battery portion is disposed between the adjacent planar heating elements.

The method of claim 1 or 3,
The second reference temperature is equal to or higher than the normal operating temperature of the battery unit and lower than 0 ° C.